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破解新能源汽车“顽疾”
今年以来,随着比亚迪、小鹏、小米、尊界等品牌,相继发布搭载5C-10C超快充电池及技术的新车型,整车充电时间从“小时级”缩短至“分钟级”,逼近燃油车加油速度,新能源汽车业正迎来一场补能效率“革命”。
高端车型方面,近期新上市的小米SU7 Ultra,电池快充能力达到5.2C;将于今年5月上市的尊界S800,也以超快充作为其卖点之一,据介绍,其增程车型支持6C超快充,纯电车型支持5C超快充。
不仅如此,近日小鹏汽车董事长、CEO何小鹏,还指出超快充技术将迎来普惠化趋势,“G6和G9是把过去40万元、50万元级(车型)才使用的5C,带入到20万元、30万元价格(车型)。我相信这是一个全新的时代。”
而比亚迪推出的闪充电池及兆瓦闪充系统,充电五分钟可使整车增加400公里续航里程,更是将电池充电倍率提高至10C,刷新业界纪录,并已应用于其汉L和唐L等车型。
比亚迪集团董事长王传福表示,为了解决用户的充电焦虑,比亚迪的追求,是要让电动车的充电时间和燃油车的加油时间一样短,也就是在补能速度上实现“油电同速”。
需要提及的是,几C通俗地说,就是指电池能够在几分之一小时充满电,如5C就表示五分之一小时,也就是约12分钟充满电。不过,结合实际情况,该数值通常代表电池包峰值充电倍率,而非0~100%SOC全程的充电倍率。尽管如此,但充电5分钟补能300~400公里的超快充能力,已获得越来越多车主的认可。
当前,越来越多的车企加码超快充车型布局,佐证了超快充电池及技术,对新车型竞争力的支撑作用。尤其是比亚迪通过10C超快充赋能新车型,进一步提高了这场充电速度“军备竞赛”的强度。
2025年,随着更多超快充电池量产装车,预计将推动超快充新车型“爆发”,有望削弱燃油车在补能速度上的传统优势,进而使车市格局重构;5C及以上超快充技术将成为主流新车型的标配,接下来充电倍率锚点或将从5C进一步上移。
电池“含C量”大考
随着我国新能源汽车业进入到5C-10C超快充新阶段,或将助力新能源汽车进一步提高市场渗透率,并带动动力电池装机量持续提高。
动力电池企业方面,包括宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、中创新航、孚能科技、国轩高科、正力新能、欣旺达、瑞浦兰钧、力神电池、蜂巢能源等多家头部电池企业,均在5C及以上的超快充电池领域有所布局。
据介绍,比亚迪闪充电池通过优化电池正负极的离子通道,将电池内阻降低50%,同时充电电流提高到1000 A,并配套1000 V超高电压,实现最大1000kW的充电功率,最高充电倍率达到10C。
动力电池应用分会数据显示,宁德时代为尊界S800提供的超充电池,采用的是三元电池材料体系。今年1月,上汽通用汽车还曾透露,该公司与宁德时代合作开发的6C超快充磷酸铁锂电池,将在今年内应用于新升级的奥特能准900V平台上。
据介绍,亿纬锂能发布的大圆柱Omnicell全能电池,凭借电芯低阻抗和系统多面冷却等技术,可实现6C快充,充电5分钟可使整车增加300公里续航里程;在全域发泡保温技术和自适应混合加热技术支持下,低温环境可实现毫秒级动力响应,续航提升20%;电池底部防护采用6.6倍国标强度标准设计,无惧底部磕碰,行车安全性进一步提升。
孚能科技发布的SPS软包电池6C超充解决方案,其创新采用五面液冷设计、五面封堵与底部定向排气设计,在满足整车4C-6C超快充的同时,确保高效传热,从而提升电池安全性能。
欣旺达的6C闪充电池,采用先进快充技术和高能量密度材料,包括超快充长寿命负极创新技术、区域活性调控、纳米缓冲网络设计,使电池充电倍率达6C,仅需10分钟就能充电至80%SOC。
资料显示,中创新航推出的“顶流”大圆柱电池,采用“顶流”型结构,使电流路径缩短70%,结构内阻下降50%,支持6C快充。
整体来看,材料创新技术是电池企业提升电池超快充性能的核心技术之一。在高电压、大电流充电趋势下,对新材料的适用性提出更高要求。因此,高导电正极材料、长寿命负极材料、高稳定性电解液,以及材料改性技术,在企业超快充电池研发中成为重中之重。
结构创新技术则与材料创新相辅相成,电池企业通过缩短材料导电路径,可以提高电池超快充能力,并且进一步发挥新材料高性能的优势。
热管理、高效散热技术解决超快充产热高和快等痛点,电池企业采用多种液冷设计、导热/排热设计, 以及智能温控技术,使电池在快充时的稳定性进一步优化。
电池企业通过对材料、结构、散热等方面的技术优化,使电池在快充性能、能量密度、制造成本上达到新的平衡,不仅从适配高端车型,向中端、经济型车型实现超快充普惠化,而且也打开了智能机器人、电动飞行器等需要快速补能的新兴应用市场之门。
客观来看,5C-10C超快充电池的推广,还需要相关配套设施的建设以及电力的支撑,真正普及尚需时日。不过,随着超快充性能成为车市的一大“赛点”,缺乏超快充核心技术的二线车企,或面临被挤出主流市场的风险。电池企业方面,前瞻性布局更高充电倍率电池的研发,将有助于持续提升其自身的核心竞争力,以快速抢占市场先机,从而更好地满足消费者对高效补能、长续航、高安全性电动汽车的需求。
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